隔离开关故障原因及预防

隔离开关故障原因及预防
摘要：介绍了配电线路上隔离开关主要故障，根据油田配电网近年来发生的隔离开关不同状态和动作过程的故障，分析了造成隔离开关故障的各方面原因，并提出了我们在提高隔离开关运行质量的措施。

关键词：隔离开关；故障；预防
A油田配电线路油井变压器台使用的隔离开关，是高压开关电器中使用最多的一种电器。

变压器台、电缆、断路器的来电方向都有一套隔离开关。

它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对配电线路安全运行的影响较大。

如果配电线路出口刀闸的隔离开关发生故障，将影响整条配电线路所有油井、中转站生产用电。

1隔离开关的主要故障
1.1隔离开关闭合时的故障
（1）隔离开关刀片、触头过热。

主要是负荷过重、接触电阻增大、操作时没有完全合好引起的。

刀片和刀嘴接触处斥力很大，刀口合得不严，造成表面氧化，使接触电阻增大。

其次隔离开关拉、合过程中会引起电弧，烧伤触头，使接触电阻增大。

（2）隔离开关下沉。

隔离开关只有两个抱箍固定在电杆顶上，隔离开关和托架、悬式绝缘子及两侧线路总重量可以超过200公斤，每次合闸操作对隔离开关的冲击力也很大，电杆与抱箍的热膨胀系数不同，也容易造成抱箍松动，所以隔离开关容易出现下沉现象。

隔离开关下沉后，电杆会将闭合的刀片慢慢顶起，造成用电负荷失电。

（3）鸟害。

某厂树木较少，尤其是A一路以北地区，以芦苇、草地为主。

在繁殖季节，鸟类没有足够多的树木筑巢，就会在配电线路上筑巢，闭合的隔离开关形成了“平台”，鸟类会在隔离开关上面筑巢。

当鸟巢中又铁丝、焊条或木棍受潮导电时，会造成相间短路的事故发生，会引起线路跳闸停电及火灾的发生。

1.2隔离开关分闸过程中的故障
（1）拉不开隔离开关。

分闸时由操作机构向下拉动，拉杆向上带动拐臂，使转轴旋转，操作绝缘子向上顶起刀片和触头分开。

由于部分拉杆强度小，过长时容易弯曲，不能将操作力全部传到至刀片，就不能完成分闸。

配电线路出口隔离开关负荷大，为了保证接触良好，刀片调整相对紧密，普通手动操作机构，力量小的女变电所值班员，仅靠上肢力量不易拉开。

由于隔离开关常年出在户外，相对复杂的传动结构老化锈蚀程度不同，腐蚀严重部位不能承受操作拉力，开焊断裂，导致操作力不能传到至刀片，不能拉开隔离开关。

（2）带负荷分闸。

隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全，这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。

1.3隔离开关分闸位置的故障
（1）隔离开关绝缘距离不足。

当停电的刀片与带电静触头之间距离小于200mm时，带电触头会击穿空气与刀片放电，无法保证检修工作的安全。

通常是由于操作机构螺丝松动，造成操作机构下沉，致使刀片与静触头间距不足。

（2）分闸的操作机构不能锁止。

如果分闸的操作机构不能锁止，刀片将落下，将造成合闸误送电，直接威胁停电检修人员及设备安全，可能导致检修人员触电事故。

1.4隔离开关合闸时的故障
（1）隔离开关刀片和触头跑偏。

合闸时，如果刀片与触头位置偏离或变形，会出现下落的刀片被触头的上边缘挡住的情况发生，刀片就无法合闸，线路也就不能送电或缺相。

以前L变机关乙线上的联络开关，就是因为采用了这种隔离开关，合闸经常跑偏。

（2）隔离开关刀片未合到位。

操作方法不正确也会造成合闸不到位，瓷质绝缘损坏和闪络放电。

2预防隔离开关故障措施
2.1预防隔离开关闭合时故障措施
（1）预防隔离开关刀片、触头过热。

保证隔离开关要合闸到位。

检修隔离开关，应保证刀片与触头接触良好、松紧适当，对已经过热、氧化的刀片、触头进行抛光处理，降低接触电阻；对用电负荷大的隔离开关应定期进行夜间巡时，发现过热现象及时处理。

（2）预防隔离开关下沉措施。

研制了隔离开关防下沉挡板。

安装隔离开关前，在两个底座支撑臂两侧距电杆上端10cm各加装三角挡板一个，将隔离开关套在电杆顶上，不紧固抱箍螺丝时，整套隔离开关也可以卡在三角挡板上，同时避开隔离开关中相小支臂的行程，不影响隔离开关正常操作。

（3）防鸟害措施。

我们先是在隔离开关的刀片、触头、线夹等导电部位，安装热缩绝缘护套的方法将隔离开关惊进行绝缘防护，即便是鸟类在隔离开关上筑巢，也不会产生故障。

但是绝缘护套安装需要用喷灯热缩处理，安装效率低，大面积安装难度较大。

以往在配电线路上安装驱鸟器避免鸟类筑巢，由于隔离开关两相之间距离较近，不能采用普通大尺寸驱鸟器，我们定制了小半径驱鸟器，
安装在两相刀片之间，这样既避免了鸟类筑巢，也不影响隔离开关的正常操作。

在双杆变压器台上的GW1型隔离开关更换为GW9型隔离开关，因为GW9型隔离开关采用垂直安装，没有大面积平面，鸟类无法在其上筑巢。

2.2预防隔离开关分闸过程中故障措施
（1）预防拉不开隔离开关措施。

普通手动机构拉杆近8米，太长容易弯曲，不能传导操作力。

更换防盗操作机构，拉杆只有4米，就不易弯曲了，传导操作力损失小。

防盗操作机构距离地面3米以上，用绝缘钩棒操作，操作者可以两手拉住挂环，用全身的重力下压，比普通手动操作机构操作力增加几倍。

操作者容易拉开隔离开关。

变台更换GW9型隔离开关，因为没有GW1型隔离开关的复杂传动机构，直接用绝缘钩棒操作刀片单相分闸，就不会有因传动部件一点开焊，不能分闸的问题了。

（2）严防带负荷分闸。

严格执行倒闸监护复诵制度，按照倒闸操作票，一人操作，一人监护，每唱票复诵一项，操作一项，每完成一项，须要对开关位置及仪表指示进行确认后，再进行下一项。

2.3预防隔离开关断开后故障措施
（1）防止隔离开关绝缘距离不足。

在停电检修时，调整紧固操作机构、拉杆的位置，保证隔离开关刀片与带电静触头之间距离大于200mm，满足隔离带电部位的需要。

（2）防止分闸的操作机构不能锁止。

将不能锁止的操作机构更换，变压器台更换为GW9型隔离开关。

因为GW9型隔离开关分闸时刀片向下拉开，没有操作机构，不用锁止，刀片不会向上自行合闸，保证停电检修的安全。

2.4预防隔离开关合闸时故障措施
（1）预防隔离开关刀片和触头跑偏。

由于普通静触头的上边缘是平的，当刀片跑偏时，下落的刀片会被静触头挡住。

研制的防骑触头上边缘是三角形，当刀片跑偏时，下落的刀片会沿着防骑触头上表面的两个斜边滑下去，起到修正方向的作用。

将单螺丝支撑绝缘子的隔离开关更换为双螺丝支撑绝缘子的。

双螺丝支撑绝缘子可以固定支撑绝缘子的方向，也使刀片和触头的方向不发生变化，保证在同一直线上，可以克服引线对触头的侧方向的应力。

（2）预防隔离开关刀片未合到位。

研制了隔离开关合闸指示器，将2cm的间隙的误差范围，用10cm的指针指示。

当分闸时指针位置为水平状态，当合闸到位时指针位置为垂直，在很大范围内都可以轻易观察到。

如果指针未到达指定角度，表明刀片合闸不到位，需要重新合闸。

不能使用加力棒合闸，减缓合闸速度。

将普通手动操作机构更换为防盗机构，用绝缘钩棒操作，就可以避免防止操作方法不当情况发生。

（2）防止瓷质绝缘损坏和闪络放电。

瓷质隔离开关支撑绝缘子更换为复合隔离开关支撑绝缘子，复合绝缘子能避免瓷质绝缘子受合闸冲击易裂的缺点，机械强度高，不易破碎；抗震性能优异，耐污性能好。

3结论
通过采取措施，可以减少配电线路隔离开关故障，保证了供电的稳定性，从而减少油田生产损失。

（1）在双杆变压器台上的GW1型隔离开关更换为GW9型隔离开关，可以预防鸟害，防止分闸刀片回落送电，防止传动机构开焊不能分闸等优点。

（2）单柱GW1型隔离开关（变电所出口刀闸、联络开关两侧刀闸）需要进行改变运行方式的操作，不适合更换为GW9型隔离开关。

其普通手动操作机构更换为防盗操作机构，可以预防拉杆过长弯曲不能分闸，增大分合闸操作力量，增大绝缘安全距离等优点。

（3）对倒闸操作人员、变电所值班员等经常操作隔离开关的员工，进行培训，严格执行倒闸操作制度，避免出现人为操作故障。

（4）通过研制推广防骑触头、隔离开关防下沉支板和合闸指示器，可解决隔离开关运行中的具体问题，提高隔离开关整体运行质量。

参考文献：
[1] 李晓琦.电网损耗规律分析及应用研究[D].山东大学，2009.。